㈠ 什么是基因密码
基因密码又称密码子、遗传密码子、三联体密码。指信使RNA(mRNA）分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。
它决定肽链上每一个氨基酸和各氨基酸的合成顺序，以及蛋白质合成的起始、延伸和终止。遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。
几乎所有的生物都使用同样的遗传密码，称为标准遗传密码；即使是非细胞结构的病毒，它们也是使用标准遗传密码。但是也有少数生物使用一些稍微不同的遗传密码。
(1)遗传密码如何进化扩展阅读：
遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。mRNA由四种含有不同碱基腺嘌呤（简称A）、尿嘧啶（简称U）、胞嘧啶（简称C）、鸟嘌呤（简称G）的核苷酸组成。最初科学家猜想，一个碱基决定一种氨基酸，那就只能决定四种氨基酸，显然不够决定生物体内的二十种氨基酸。那么二个碱基结合在一起，决定一个氨基酸，就可决定十六种氨基酸，显然还是不够。
如果三个碱基组合在一起决定一个氨基酸，则有六十四种组合方式（4 *4*4=64）。前苏联科学家乔治伽莫夫（George Gamow）最早指出需要以三个核酸一组才能为20个氨基酸编码。克里克的实验首次证明密码子由三个DNA碱基组成。
1961年，美国国家卫生院的海因里希 马太（Heinrich Matthaei）与马歇尔 沃伦尼伦伯格（Marshall Warren Nirenberg）在无细胞系统（Cell-free system）环境下，把一条只由尿嘧啶（U)组成的RNA转释成一条只有苯丙氨酸（Phe）的多肽，由此破解了首个密码子（UUU -> Phe）。
随后科拉纳（Har Gobind Khorana）破解了其它密码子，接着霍利（Robett W.Holley）发现了负责转录过程的tRNA。1968年，科拉纳、霍利和尼伦伯格分享了诺贝尔生理学或医学奖。
㈡ 遗传密码的破译的遗传学的第二套密码系统
遗传学的第二套密码系统（The second genetic code）
以上所述存在于mRNA中的遗传密码称为经典密码系统或第一套密码系统。以下所要讨论的第二套密码系统，蕴含于tRNA分子中，这是自1988年5月份以来在分子生物学领域引人注目的新进展。
1）第二套密码系统的实验证据－tRNA分子上某些（个）碱基对能决定tRNA的特异性。早在70年代初，一些实验室就观察到酪氨酸tRNA(tRNATyr)琥珀抑制子在氨基酸接受柄上的突变能使tRNATyr错误地携带谷氨酸(Glu)。同样，CUA琥珀抑制反密码子也能引起其它一些tRNA误被谷酰化。其后的大约十年，有关方面的实验证据少有报道。1984年，Prather等发现突变的赖氨酸tRNA(tRNALys)不仅保留对Lys的特异性，而且也能携带丙氨酸(Ala)或甘氨酸(Gly)。这个突变的误义抑制子tRNALys是在氨基酸接受柄螺旋区的G3 C70被G3 U70碱基对所取代。能够使tRNALeu转变为丝氨酸tRNA(tRNASer)。由此可见，反密码子在决定tRNA的特异性并非是唯一的关键。又比如，琥珀型抑制性半胱氨酸tRNA(tRNACys)苯丙氨酸tRNA(tRNAPhe)和丙氨酸tRNA(tRNAAla)，其反密码子均是CUA，然而它们却携带不同的氨基酸。。colitRNAAla的氨基酸接受柄上单个碱基对G3 U70，能够使该tRNA失去负载Ala的功能;进一步将G3 U70引入tRNACys或tRNAPhe，亦可予二者携带Ala的功能。他们主要采用上述三种琥珀型抑制性tRNA在二氢尿嘧啶柄(D柄)，反密码柄、TψC柄、氨基酸柄和氨基酸接受柄等部位进行单个或多个碱基突变，然后检测宿主E.coliFTP3689的表型抑制作用。发现在总共36种不同突变的tRNA中只有在氨基酸接受柄上A3，C70和C6G7C66G67C70三种突变具有清楚的Sup-表型(即这种宿主E.coly在二天内不生长)，而这三种突变共同都有原来的碱基对G3 U70碱基对的改变。显而易见，tRNAAla氨基酸接受柄上G3 U70单个碱基对决定着Ala的特异性。本文作者也观察到:只有在多胺下，哺乳动物(大鼠、牛)肝异亮氨酸tRNA(tRNAIle)才能负载ILe。通过测定tRNAIle序列证明它的氨基酸接受柄的G5 G69碱基不配对。多胺(精胺)通过在此处的桥接，稳定了tRNAIle的空间构象，从而使tRNAIle氨基酸酰化。换言之，即G5 G69对tRNAIle负载可能有决定性作用。
2)第二套密码系统的概念和特征
根据上述Hou和Schimmel等人的工作，ChristiandeDuve提出了第二套密码系统的概念或学说。该学说认为:tRNA氨基酸接受柄有一辅密码区(Paracodonregion)，可以被氨基酰tRNA合成酶(aaRS)识别，并决定tRNA的特异性。他认为第二套密码系统蕴含于aaRS结构中作者将第二套密码系统的特征描述为:[1]与经典密码系统不同。辅密码子密码系统或第二套密码系统是非简并性的(nondrgenerate)。可能只有20种aaRS，每种aaRS能够识别特异于某种氨基酸的所有tRNA，这种识别与该种特异tRNA的不同特征有关。[2]第二套密码系统比经典的密码系统对氨基酸更具有决定性，这与密码子和相应的氨基酸间的立体化学相互反应有关。认为辅密码仅与酶-氨基酰-腺苷酸(aaRS-aa-AMP)发生一个非常简单的反应，而tRNA则起着删除错误氨基酰的作用。[3]第二套密码系统比经典的密码系统更原始。一些作者猜测tRNA起源于携带氨苷酰的寡核苷酸，其原始形式能与氨基酸直接反应。
3)对第二密码系统的思考
上文提到的Hou和Schimmel的工作，是ChristiandeDuve提出第二套密码系统概念的主要依据。在Hou和Schimmel的论文中，只认为在氨基酸柄上的三种突变(A3，C70和C6G7C66G67C70)，由于都有原碱基对G3 U70改变，抑制了tRNAAla的正常负载，没有观察到由其它部位突变所产生的影响。tRNA的其它部位对辅密码子区特异性功能的发挥可能具有协助作用。因为单依靠tRNA分子的单个碱基对决定其负载的特异性，这不仅尚未得到用其它tRNA大量实验证实，而在理论上造成tRNA氨基酰化错误机率增高，相应使遗传变异的危险性加大。不论是经典的密码系统或第二套密码系统的表达均需aaRS。aaRS与tRNA倒L型构象的内侧结构(包括氨基酸接受臂和柄，D反密码和环)结合。然而，已有的结论认为与aaRS相接触的tRNA部位对aaRSR的识别作用是非必需的。至今已发表的tRNA序列(除个别低等的生物的外)，几乎都含76或77个碱基，其中15或16个位点是保守性的(conserved position)即固定地在所有tRNA中存在。这些位点是:U8，A14，G18，G19，A21，U33，G53，T54，ψ，C56，A58，U60，C61，和3'末端的C75，C76，A77。其它61个部位在不同来源和不同tRNA中是可变的(variable position)tRNA上61个可变碱基与mRNA中含的61个有意义密码子达到巧合。
然而，deDuve认为第二套密码系统存在于aaRS结构中，并假定仅仅是辅密码子与aaRS-aa-AMP或aa-aaRS复合物的一个简单反应。酶是一种蛋白质，而蛋白质怎么能作为携带遗传信息的载体呢?aaRS上的某些区域含有一些残基可与辅密码子的核苷酸反应，但无法把所有氨基酸侧链与tRNA的核苷酸匹配起来。一些科学家提出RNA在原始时代具有多种功能，例如携带信息，催化活性和转移信息。在进化过程中，才形成分工负责，即RNA将携带信息的功能交给DNA，催化活性由酶(蛋白质)承担，RNA本身仅保留转递信息功能。至今上述三种功能仍不同程度残留于RNA的事实是对上述分子进化的强有力支持。据此认为:第二套密码系统存在于tRNA分子本身，而不应存在于aaRS结构中。
㈢ 人类DNA遗传密码含那么多信息，人类真的是进化的产物吗
就人类DNA遗传密码基因组而言，3Gb大小，但是基因组的大小与进化或者复杂程度并不是直接成正比，比如小麦基因组高达17Gb，辣椒3.48Gb，跟人类差不多甚至还大一点，信息量在不同尺度上的概念也是不一样的，从基因组来讲，一个人只包含3Gb的信息量，但是，从更小尺度讲，一个原子，一个电子包含的信息量就可能远远大于3Gb。
至于人是不是进化而来的，以现有证据来讲应该是真的，证据也越来越多，而且没有任何证据显示人有别的来源方法。
㈣ 遗传密码如何编码有哪些基本特征
遗传密码编码是指信使RNA(mRNA）分子上从5'端到3'端方向，由起始密码子AUG开始，每三个核苷酸组成的三联体。遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。
遗传密码的特征
1、方向性、密码子是对mRNA分子的碱基序列而言的，它的阅读方向是与mRNA的合成方向或mRNA编码方向一致的，即从5'端至3'端。
2、连续性。mRNA的读码方向从5'端至3'端方向，两个密码子之间无任何核苷酸隔开。mRNA链上碱基的插入、缺失和重叠，均造成框移突变。
3、通用性。蛋白质生物合成的整套密码，从原核生物到人类都通用。但已发现少数例外，如动物细胞的线粒体、植物细胞的叶绿体。
(4)遗传密码如何进化扩展阅读
遗传密码的发展
国际顶级学术期刊《科学》（Science）杂志在线发表了一项最新成果，有研究团队通过将四种合成核苷酸与核酸中天然存在的四种核苷酸结合，突破性地创造出具有八个字母的DNA分子，命名为“Hachimoji（日语‘八’和‘字母’）DNA”。
在正常情况下，当一对DNA链以双螺旋的形式缠绕在一起时，每条DNA链上都有成对的碱基：A和T，C和G，碱基之间依赖氢键牢牢结合在一起。由鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)组成的两对碱基，加上在RNA中存在的尿嘧啶(U)，被认为是大自然创造地球上无穷无尽生命的所有基础。
信息存储、信息传递、可选择表型、结构规整，认为这是进化的四个要求。作为一个信息存储系统，DNA必须遵循可预测的规则。
无论合成碱基的排列顺序如何，双螺旋结构都保持稳定。这一点很重要，因为生命要进化，DNA序列必须能够在不破坏整个结构的情况下变化。
㈤ 什么是生物的遗传密码 科学家是怎么破译的
遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸排列顺序或碱基的排列序列，位置在DNA分子上。一般认为遗传信息在有遗传效应的一段DNA分子的一条链上，称为信息链。信息链是指与模板链互补的这条链，模板链上的碱基序列不代表遗传信息。以模板转录成mRNA，mRNA上的碱基排列顺序称为遗传密码，所以经过转录后，遗传信息就转化成遗传密码。遗传密码的位置在mRNA，mRNA上相邻的3个碱基决定一个氨基酸，这3个相邻的碱基称为密码子。遗传密码现已查明，共有64个密码子，其中有61个有效密码子，代表着20种氨基酸。每种氨基酸的密码子数目差别很大，有些氨基酸有几种密码子，如亮氨酸一共有6个密码子(UUA、 UUG、CUU、CUG、CUA、CUC)，而甲硫氨酸只有一个密码子（AUG）。在地球上，除极少数的生物（如某些原核生物有小部分不同）外，遗传密码是通用的，这说明地球上的所有生物都是由共同的祖先进化而来的。
微生物遗传密码破译
据新华社北京１月２３日电我国科学家最近破译了一种嗜热菌的遗传密码，从而获得了国内第一张微生物基因组“工作框架图”，标志着我国基因组研究又向前迈出重要一步。
据悉，这是迄今为止中国人首次破译微生物的遗传密码，嗜热菌也成为除病毒外国内第一个遗传密码被基本破译的生物。
微生物是一大群小生物的总称，因其形体小而得名。投入少、收效快的微生物基因组研究，是当今世界基因组研究中的前沿领域。我国地理环境复杂，含有丰富的微生物资源，研究这些微生物，无论对于生物进化研究，还是特殊酶以及蛋白质的结构和功能研究都有重要意义。
１９９８年初，我国科研人员在云南腾冲地区考察时在沸泉中发现了一种嗜热细菌，最适合在７５度左右高温下生长。在进行分类、形态方面的研究后，研究人员发现，国内第一个被发现的这种极端嗜热菌，是国际上从未报道过的新菌种。
专家认为，这一微生物遗传密码的破译，为研究生物进化提供了基本样本，也说明我国已具备基因组序列大规模测定、处理、质量检查、组装、注释、分析的能力，从整体上提高了我国基因组学的研究实力。
据悉，目前国际上遗传密码被破译的微生物已有２６个。
㈥ 基因和遗传密码是从何而来的
应该是从人本的一些组织细胞中检测出来的吧，人类的染色体是由XY组织的，或者是用科学的编组分析得的。
前些年，在河北保定召开的国际欧亚科学院院士第一次讲座上，陈润生说：“经过近30年人类遗传密码的确定，全世界科学家对遗传密码的解释能力不超过3%。”中国科学院生物物理研究所研究员、中国科学院院士表示，目前仍有97%的遗传密码可以测量，但没有人能很好地解释，这其中蕴含着很多原创创新的机会。
一个人的遗传密码怎样才能得出准确的结果，只有用一系列的繁杂计算才能给出答案。基因密码就像一座科学尚未突破的巨塔。在这些尚未突破的困难中，有无限的创新机会。
㈦ 遗传密码在遗传信息中的作用
遗传信息是指遗传物质(DNA)中碱基的排列顺序.而遗传密码是指RNA上碱基排列顺序,是DNA一条链复制而来的.遗传密码在信使RNA(mRNA)的翻译合成蛋白质的过程中起到了不可替代的作用。好了知道的就这么多``闪
㈧ 遗传密码有那些特点这些特点有何生物学意义 （主要是生物学意义） 考研 生物 简答题
1，遗传密码的简并性，可以减少有害突变。
2，遗传密码的通用性，几乎所有生物都共用同一套遗传密码子，说明生物有共同的起源。
3，遗传密码的变异性，有利于生物的进化。
4，遗传密码的变偶性，密码子的第三位碱基配对可以有一定的变动，由于变偶性的存在，细胞内只需32中RNA就能识别61个编码氨基酸的密码子。
㈨ 遗传信息的流动规律
生物体遗传信息的传递的几种类型
中心法则及其补充内容告诉了我们遗传信息的流动方向。其分解过程包含了如下6点：DNA的复制，遗传信息流动方向由DNA→DNA；DNA的转录，遗传信息流动方向由DNA→RNA；翻译，遗传信息流动方向由RNA→蛋白质；RNA的复制，遗传信息流动方向由RNA→RNA；RNA的逆转录，遗传信息流动方向由RNA→DNA；蛋白质的复制，遗传信息流动方向由蛋白质→蛋白质。但是究竟在生物体中遗传信息的传递应该包含其6点内容中的几种呢？不同类型的生物，遗传信息的传递过程也有所差异。生物体遗传信息的传递大致分为如下类型： 韦斯（Carl Richard Woese）提出了立体化学假说（stereochemical hypothesis），认为氨基酸与它们相对应的密码子有选择性的化学结合力，即遗传密码的起源和分配与RNA和氨基酸之间的直接化学作用密切相关，或者说，密码子的立体化学本质取决于氨基酸与相应的密码子之间物理和化学性质的互补性（Woese et al. 1966） 。这可能是密码子起源的一个重要化学机制。
Polyansky等（2013）通过实验和计算发现，mRNAs中不同核酸碱基的密度分布，非常类似于它们所编码的蛋白质中这些相同核酸碱基的氨基酸亲电子密度分布，遗传密码进行了高度最佳化，以最大化这种匹配。
1981年艾根提出了试管选择（in vitro selection）假说，1989年英国化学家奥格尔（Leslie Eleazer Orgel）提出了解码（decoding）机理起源假说，1988年比利时细胞生物学和生物化学家杜维（Christian de Duve，1974年获诺贝尔生理学或医学奖）提出了第二遗传密码（second genetic code）假说。
英国巴斯大学的Wu等（2005）推测，三联体密码从两种类型的双联体密码逐渐进化而来, 这两种双联体密码是按照三联体密码中固定的碱基位置来划分的, 包括前缀密码子（Prefix codons）和后缀密码子（Suffix codons）。不过，也有人推测三联体密码子是从更长的密码子（如四联体密码子quadruplet codons）演变而来，因为长的密码子具有更多的编码冗余从而能抵御更大的突变压力（Baranov et al. 2009）。
2007年中国科学院北京基因组研究所的肖景发和于军（Yu 2007, Xiao and Yu 2007）提出了遗传密码的分步进化假说（stepwise evolution hypothesis），认为最初形成的遗传密码应该仅仅由腺嘌呤A和尿嘧啶U来编码, 共编码7个多元化的氨基酸, 随着生命复杂性的增加, 鸟嘌呤G从主载操作信号的功能中释放出来, 再伴随着C的引入, 使遗传密码逐步扩展到12, 15和20个氨基酸（肖景发和于军2009）。
厦门大学的有机化学家赵玉芬（Zhao and Cao 1994, 1996, Zhao et al. 1995, Zhou et al. 1996）也曾提出核酸与蛋白共同起源的观点，认为“磷是生命化学过程的调控中心”，因为磷酰化氨基酸能同时生成核酸及蛋白，又能生成LB－膜及脂质体。她认为，原始地球火山频发，焦磷酸盐、焦磷酸脂类化合物容易在地表积累，其P—O—P键含有的能量，通过与氨基酸形成P—N键，最终转移到肽键和核苷酸的磷酸二酯键中。她推测，磷酰化氨基酸在同时生成蛋白质和DNA/RNA的过程中，蛋白质与DNA/RNA可以通过磷酰基的调控作用相互影响，从而产生了原始密码子的雏形，并进一步进化到遗传密码的现代形式。但问题是，磷酰化氨基酸为何要导演核酸和蛋白质的共进化故事呢？
也有将关于密码子起源的各种学说分为这样四类的：化学原理（Chemical principles）、生物合成扩展（Biosynthetic expansion）、自然选择（Natural selection）和信息通道（Information channels）。根据信息理论研究中的率失真模型（rate-distortion models）推测，遗传密码子的起源取决于三种相互冲突的进化力量的平衡：对多样的氨基酸的需求、抵御复制错误以及资源最小成本化（Freeland et al. 2003，Sella and Ardell 2006，Tlusty 2008，）。
㈩ 基因的基因（密码子）起源
基因就是编译氨基酸的密码子，因此，密码子的起源就是基因的起源。除了少数的不同之外，地球上已知生物的遗传密码均非常接近；因此根据演化论，遗传密码应在生命历史中很早期就出现。现有的证据表明遗传密码的设定并非是随机的结果，对此有以下的可能解释：
韦斯（Carl Richard Woese）认为，一些氨基酸与它们相对应的密码子有选择性的化学结合力（立体化学假说，stereochemical hypothesis），这显示现在复杂的蛋白质制造过程可能并非一早存在，最初的蛋白质可能是直接在核酸上形成。但王子晖（J. Tze-Fei Wong）认为，氨基酸和相应编码的忠实性反映了氨基酸生物合成路径的相似性，并非物理化学性质的相似性（共进化假说，co-evolution hypothesis）。谢平提出，遗传密码子是生化系统的一部分，因此，必须与生化系统的演化相关联，而生化系统的核心是ATP，只有它才能建立起核酸和蛋白质之间的联系（ATP中心假说，ATP-centric hypothesis） 。
原始的遗传密码可能比今天简单得多，随着生命演化制造出新的氨基酸再被利用而令遗传密码变得复杂。虽然不少证据证明这一观点，但详细的演化过程仍在探索之中。经过自然选择，现时的遗传密码减低了突变造成的不良影响。Knight等认为，遗传密码是由选择（selection）、历史（history）和化学（chemistry）三个因素在不同阶段起作用的（综合进化假说）。
其它假说：艾根提出了试管选择（in vitro selection）假说，奥格尔（Leslie Eleazer Orgel）提出了解码（decoding）机理起源假说，杜维（Christian de Duve）提出了第二遗传密码（second genetic code）假说。Wu等推测，三联体密码从两种类型的双联体密码逐渐进化而来, 这两种双联体密码是按照三联体密码中固定的碱基位置来划分的, 包括前缀密码子（Prefix codons）和后缀密码子（Suffix codons）。不过，Baranov等推测三联体密码子是从更长的密码子（如四联体密码子quadruplet codons）演变而来，因为长的密码子具有更多的编码冗余从而能抵御更大的突变压力。